資源簡介

(共30張PPT)
§3.2 DNA的結構
DNA
基因突變
新型冠狀病毒
RNA
體驗科學探究，合作構建模型
請同學們利用 DNA 雙螺旋結構模型的材料和用具，構建四種脫氧核苷酸模型。
【知識回顧】：20 世紀 30 年代，科學家認識到：組成 DNA 分子的基本單位是 ，其化學組成包括 。
脫氧核苷酸
磷酸、堿基、脫氧核糖
【模型建構 1】: 四種脫氧核苷酸
介紹各個組件代表的名稱：
【模型建構 1】: 四種脫氧核苷酸
學生自主探究，并動手制作四種脫氧核苷酸模型。
脫氧核苷酸的結構：
O
1′
2′
3′
4′
5′
A
T
G
C
腺嘌呤脫氧核苷酸
胸腺嘧啶脫氧核苷酸
鳥嘌呤脫氧核苷酸
胞嘧啶脫氧核苷酸
脫氧核苷酸的種類（說出下列四種核苷酸的名字）
【模型建構 2】: 一條脫氧核苷酸鏈
四種脫氧核苷酸
四種脫氧核苷酸
是如何連成一條
脫氧核苷酸鏈
思考
【模型建構 2】: 一條脫氧核苷酸鏈
展示學生構建模型：
【模型建構 2】: 一條脫氧核苷酸鏈
學生進行互評：
【模型建構 2】: 一條脫氧核苷酸鏈
5’端
3’端
5’端
H2O
磷酸二酯鍵
3’端
H2O
【模型建構 2】: 一條脫氧核苷酸鏈
脫氧核苷酸連接方式：磷酸與五碳糖交替連接。
…
一條脫氧核苷酸鏈模式圖
【模型建構 3】: 構建DNA平面結構模型
如何將兩條脫氧核苷酸鏈連在一起呢
四種脫氧核苷酸
四種脫氧核苷酸
是如何連成一條
脫氧核苷酸鏈
思考
【模型建構 3】: 構建DNA平面結構模型
合作探究——展示學生構建模型
第一小組
第二小組
第三小組
第四小組
1.在模擬構建模型的過程中，發現了什么問題？
2.仔細認真觀察，這樣的結構穩定嗎？
提出問題：
【模型建構 3】: 構建DNA平面結構模型
查哥夫對DNA堿基構成的研究
1. 通過表中數據你能得到什么結論？
2. 通過結論你能想到什么
A:G T:C A:T G:C 嘌呤：嘧啶
牛 1.29 1.43 1.04 1.00 1.1
人 1.56 1.75 1.00 1.00 1.0
小麥 1.22 1.18 1.00 0.97 0.99
酵母 1.67 1.92 1.03 1.20 1.0
母雞 1.45 1.29 1.06 0.91 0.99
沙雷氏菌 0.7 0.7 0.95 0.86 0.9
鯡魚 1.43 1.43 1.02 1.02 1.02
E.Chargaff, et al. J Biol Chem,1949,177(1):405
不同生物DNA 4種堿基比例關系
提出問題：
查哥夫
E. Chargaff
1905—2002
1950年
查哥夫: 查哥夫法則
1952年將這一理論
分享給沃森和克里克
查哥夫法則：
DNA分子中嘌呤和嘧啶的總分子數量相等。
腺嘌呤A與胸腺嘧啶T數量相等，鳥嘌呤G與胞嘧啶C數量相等
DNA分子中的堿基A 與T、G與C可能是配對存在的。
在DNA分子中堿基如何配對？
腺嘌呤 A
鳥嘌呤 G
胞嘧啶 C
胸腺嘧啶 T
只有雙環和單環之間彼此配對
才能保證雙鏈之間距離相等。
【模型建構 4】: 構建DNA平面結構模型
【模型建構 3】: 構建DNA平面結構模型
如何將兩條脫氧核苷酸鏈連在一起
四種脫氧核苷酸
四種脫氧核苷酸
是如何連成一條
脫氧核苷酸鏈
那么DNA的空間結構又是什么樣的呢？
思考
【模型建構 4】: 模擬構建DNA空間結構模型
1950年
查哥夫: 查哥夫法則
1952年將這一理論
分享給沃森和克里克
1951年
威爾金斯和富蘭克林:
X射線衍射法觀察到
清晰的DNA衍射圖譜
威爾金斯
M. Wilkins
1916-2004
富蘭克林
R. E. Franklin
1920-1958
(A)
(B)
(C)
(D)
H Schmitzer, et al. The Physics Teacher, 2011,49:140-143.
從DNA衍射圖譜獲取的信息：
（A）X 形說明DNA結構是螺旋形的；
（B）菱形說明DNA分子是長鏈；
（C）直線的間距是DNA分子重復單元（一個完整的螺旋）的間距；
（D）缺少了兩條直線，是這是因為另一條螺旋的干擾。
小組合作探究：
【模型建構 4】: 模擬構建DNA空間結構模型
展示DNA空間結構模型：
【模型建構 4】: 模擬構建DNA空間結構模型
【模型建構 4】: 模擬構建DNA空間結構模型
1950年
查哥夫: 查哥夫法則
1952年將這一理論
分享給沃森和克里克
1951年
威爾金斯和富蘭克林:
X射線衍射法觀察到
清晰的DNA衍射圖譜
1953年
沃森和克里克:
受到富蘭克林X射線衍射圖譜啟發構建DNA雙螺旋
結構模型
克里克
F. Crick
1916-2004
沃森
J. Watson
1928-
1962年，威爾金斯、沃森和克里克獲諾貝爾生理學與醫學獎
威爾金斯
克里克
沃森
瑞典斯德哥爾摩音樂廳，諾貝爾獎頒獎典禮上的合影。
左一：威爾金斯；左三：克里克；右二：沃森
富蘭克林于1958年因卵巢癌去世，
無緣諾貝爾獎。
小結
01
02
03
04
四種脫氧
核苷酸結
構
一條脫氧
核苷酸鏈
構建DNA
平面結構
構建DNA
空間結構
本節聚焦
反饋
1.本節課將DNA雙螺旋結構模型的建構這個驗證型實驗大膽地改為探究型實驗，學生能跟隨教師提供的資料，主動參與探究過程，由被動的接受知識變為主動的探究知識、獲取知識。
2.在探究中學生能自己發現問題，分析問題，解決問題，培養學生的生物學素養和分析解決問題的能力。
3.然而學生的動手能力及時間較緊等因素對教學效果起了一定的限制。在今后的教學中，會更加注重培養學生的動手能力，安排好活動時間。
作業
1．完成教材52頁課后習題。
2．（選做）請利用家里可以找到的材料，制作一個DNA分子的結構模型。在班級群展示，與你的老師和同學交流。
謝謝各位老師的聆聽！

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